深空1號是美國宇航局噴推實驗室的一項計畫，旨在驗證未來行星際探測所需的十幾項新技術，包括離子推進技術。於2001年12月18日結束了它為期3年的使命。
基本介紹
- 中文名：深空一號
- 外文名：Deep Space 1
- 隸屬：美國宇航局噴推實驗室
飛行器簡介,飛行器任務,飛行器本體,發射與軌道,深空一號的風險,探索彗星,任務結束,
飛行器簡介
在研製和發射宇宙飛船深空一號的過程中，有許多華人科學家付出了心血與結晶。深空一號是美國南加州巴沙迪納噴氣動力實驗室設計製造的。在這個實驗室擔任研究工作的華人科學家劉登凱、譚國華、鐘傑斐和梁慶豐等人，過去幾個月來共同完成深空一號電腦結構的設計與安裝工作。
第一個對深空一號電腦發出操作指令的劉登凱說，深空一號計畫包含12項前所未有的太空新技術，這些技術對下一世紀的太空探測具有絕對的影響。劉登凱擔任實驗室航空電子部門經理。
飛行器任務
DS-1是美國NASA新千年計畫中的第一個任務，新千年計畫的主要目標就是試驗和驗證空間飛行器在軌飛行中涉及到的一系列新技術和新設備，驗證一系列新概念技術在空間環境下的風險，從而提升未來太空飛行器的研製基礎。DS-1則尤其是NASA/JPL的一款低成本微小衛星技術驗證任務，該任務驗證了以下技術：1）太陽能電力推進技術；2）聚焦太陽能陣列；3）自主導航技術；4）微小相機光譜成像技術；5）小型深空應答機技術；6）Ka波段固態功率放大器；7）信標監測技術；8）自主遠程代理終端；9）低功耗電子器件；10）電源驅動及切換模組；11）多功能結構。
飛行器本體
DS-1飛行器主結構為8稜柱鋁框架，高1.5m，直徑1.1m。整星的外形尺寸為2.5m高，2.1m深，1.7m寬。該探測器由Spectrum Astro公司建造，在飛行器建造中採用了MSTI (Miniature Seeker Technology Integration微小化總裝技術)技術，主要的部組件安裝在平台外部，這樣極大簡化了總裝和測試的工作流程。
DS-1飛行器的供電主要依靠蓄電池和安裝在本體兩側的太陽電池陣，在展開狀態下長達11.75m，衛星太陽電池陣設計成SCARLET II（Solar Concentrator Arrays with Refractive Linear Element Technology，利用了線性屈光元件的太陽光聚能電池陣）該電池陣在距離太陽1AU處可產生2.5kw功率。
飛行器總重量486.3kg，其中包括373.7kg飛行器乾重，31.1kg肼推進劑以及81.5kg氙氣用於離子推進。
飛行器的無線通信通過一部高增益天線、3部低增益天線，1部安裝在飛行器頂部的Ka波段天線，其中一部低增益天線安裝在飛行器尾部服務艙並指向地球方向。所有的數據通信都採用CCSDS協定。
發射與軌道
Deep Space -1飛行器於1998年10月24日，由Delta-7326運載火箭從卡納維拉爾角發射升空，與Deep Space-1一起升空的還有SEDSAT-1衛星，Deep Space -1飛行器被發射進入太陽系行星際軌道，飛行器軌道周期453天，軌道面與黃道面夾角0.4º，近日點日心距0.99AU，遠日點日心距1.32AU，軌道偏心率0.14300。飛行器的第一個目標是一顆近地小行星“1992 KD”，該小行星的估算直徑在2~5km。
深空一號的風險
深空1 號是由美國航宇局噴氣推進實驗室負責的一個項目，採取了該局“更快、更好、更省”的指導思想。這一指導思想也有不利的一面，那就是會加大項目的風險。為了省錢，深空1號的大多數系統不設備份，只有少數系統 採取了較低水平的冗餘配置，因此容易出現所謂的“單點故障”，導致探測器夭折。例如，如果升空後太陽陣展不開或不能正確地指向太陽，地面控制人員將只有1.5 一 3 小時的時間利用探測 器上的蓄電池提供的電力來查找障。蓄電池是由美國空軍提供的，由於經費太緊，容量很有限。衛星的公用艙由光譜宇宙公司製造，採用了該公司小型尋的技術綜合( MSIT )衛星的公用艙設計。
深空 l 號項目是在1995 年得到批准的，3 年後即發射升空，很好地體現了指導思想上的“快” 字。行星際探測 要“趕機會”，發射要在一定的“視窗” 時段內進行。同其它行星際探測器一樣，深空 1 號也是越到發射前越緊張。星上的行星探索電漿實驗件 ( PEPE) 直到9月15日才交付發射，比進度要求晚了一年多，離發射視窗打開的時間只有一個月 (發射視窗為10月22日至11月初 ) 。其實，深空1號按原計畫應在1998 年7月發射，當時的打算是先飛過火星和麥考利夫小行星，然後在 2000年6月與一彗星交會，但由於軟、硬體研製工作延誤，發射時間在前不久被推至10月，探測目標也因此改為小行星1992KD。
深空1號的預算為1.523億美元，其中發射前的研製工作耗資0.948億美元，火箭發射服務費用0. 435億美元，1999年9月18日主任務完成前的飛行操作費用0.103 億美元，另有370萬美元用於科學探測方面的工作。不過離子 發動機的研製經費是單的，花了0.38 億美元。若飛行任務延長到2001年底，在延長期內該項目還要再花0.15億美元。
探索彗星
1998 年10月24日，在美國佛羅里達州卡納維拉爾角火箭發射場，首次使用的德爾塔7326一95型火箭向著宇宙深空呼嘯而去。表面看來，這似乎是一次載著航天飛行器的司空見慣的發射。這架航天飛行器的重量也只有486千克。但是，只有美國宇航局內部的人才十分清楚這次發射的意義所在——作為宇航局新千年計畫的一部分，它不同尋常，甚至它的名字就非同一般，“深空1號”，簡稱DS一1。
絕大多數空間探測器都會使用試驗過並已經成功的技術，以儘量減少失敗的可能。但是，對於耗資1.5億美元的深空1號來說，它的任務本身，就是帶著 十幾項新的、不成熟的技術，飛往宇宙深空進行試驗。其中包括：一部功率 210瓦特、可供長時間連續使用的離子推進器，一個高功率太陽能板，以及在特殊情況下處理此項飛行任務的人工智慧計算機軟體。作為一個技術實驗飛船，深空1號就是一個飛行中的實驗室。
深空 1 號飛船的首席管理馬克·雷曼 (MarcRayman)，在宇航局的噴氣推進實驗室領導著一個由科學家和工程師組成的小組。這些足智多謀的成員共同編織著他們五彩繽紛的空間飛行之夢。他們總能夠想出新的東西來進行試驗。甚至於，在他們最初的技術試驗還沒有完全完成之前，他們又在規劃下一輪的科技冒險了。他們想讓深空 1 號飛越一顆彗星。這件事，以前只有很少的飛行器嘗試過。的確，比起研究得比較好的大行星、小行星來說，彗星還是一個處女地。飛近一顆彗星，對於深空1號似乎是很自然的一件事。
任務結束
深空 l 號，美國宇航局設計用來檢驗高新技術的一隻宇宙飛船於2001 年12月18日結束了它為期 3年的使命。地面控制專家向這隻宇宙飛船發出關閉它的離子發動機和其他系統的指令。留下深空1號的射電接收機以備宇航局什麼時候決定恢復這一計畫時所用。
深空1號是 1 99 8 年 o r 月發射的，原本運行1年檢驗一些高新技術，包括離子發動機、人工智慧控制系統和高新太陽能電池等。1998年7月，它飛越小行星 Braille後，繼續執行一個延續計畫。儘管一架用於確定宇宙飛船定位的恆星跟蹤照相機失靈，深空1號仍然在2001 年9月成功地飛越了彗星Borrelly，傳回了迄今拍攝的最好的彗核圖像。
發射專家曾希望深空1號2002年8月飛越小行星1999KK1，但宇航局認為要延續這一計畫需花很多的錢，與其這樣不如發射新探測器。
